压力容器常用介质及其特性.ppt

第四章:压力容器常用介质及其特性
第一节压力容器常用介质基础知识
1、状态与相
气态、液态、固态
气相、液相、固相
2、状态的变化与相图

熔化:冰雪融化、高热病人利用冰袋降温、消融的冰凌、“保险丝”烧断、饮料中的冰块体积减小;
凝固:雹、河水结冰、岩浆变成岩石、寒冬用手摸室外的金属发生“粘手”的现象、铜水浇铸铜像;
汽化:夏天洒在地上的水很快变干、湿衣服晒干、墨汁变干、太阳出来雾散了;
液化:露、雾、冰棍冒“白汽”、火箭发射时水池上的“白汽”、秋天窗户玻璃上的水雾、夏天从冰箱里拿出的鸡蛋过一会儿会变湿、烧开水时水壶上方的白汽、冬天室外人讲话时呼出的白汽、夏天装冰水的杯子外壁“出汗”、冬天人口中呼出“白气”、夏天,自来水管“出汗”。
升华:冰冻的衣服晒干、用久的灯泡钨丝变细、
凝华:冬天窗户玻璃上的冰花、霜、雾凇、用久的灯泡变黑、棒冰包装袋内的“白粉”
、各种状态变化中的能量转化
1、熔化:熔化是通过对物质加热,使物质从固态变成液态的相变过程。熔化要吸收热量,是吸热过程;
2、凝固:凝固就是液态变为固态,在转变过程中会放热是与熔化相反的过程;
3、汽化:物体由液态变为气体,有蒸发、沸腾两种方式要吸热。蒸发与物体的表面积、表面空气的流速、物体的温度有关;
4、液化:物体由气体变为液体,要放热与汽化相对;
5、升华:物体直接由固态变为气态,需要吸热;
6、凝华:物体直接由气态变为固态,需要放热,与升华相对;
3、临界温度与临界压力
每种物质都有一个特定的温度,在这个温度以上,无论怎样增大压强,气态物质不会液化,这个温度就是临界温度。因此要使物质液化;首先要设法达到它自身的临界温度。有些物质如氨、二氧化碳等,它们的临界温度高于或接近室温,对这样的物质在常温下很容易压缩成液体。有些物质如氧、氮、氢、氦等的临界温度很低,其中氦气的临界温度为零下268 ℃。在临界温度下,使气体液化所必需的压力叫做临界压力。
4、燃烧速度
燃烧速度及火焰传播速度
另一种解释:燃烧速度反映单位时间烧去可燃物的数量
5、闪点和燃点
闪点:蒸汽发生闪燃的最低温度
燃点:蒸汽与明火接触能发生连续燃烧的温度
第二节压力容器常用气体的分类及特性
一、气体的分类
按燃烧性分:易燃、助燃、不可燃
按毒性分:剧毒、有毒、无毒
按临界温度:临界温度小于-10℃的为永久气体;临界温度大于或等于-10℃,且小于或等于70℃的为高压液化气体;临界温度大于70℃的为低压液化气体。
补充:高清版-TSG R0004-2009 《固定式压力容器安全技术监察规程》中介质的分类(附件A1、46页)
二、常用气体的特性
1、永久气体
1)氧气O₂:氧气是空气的组分之一,无色、无臭、无味。氧气比空气重,在标准状况(0℃和大气压强101325帕),能溶于水,但溶解度很小。在压强为101kPa时,氧气在约-180摄氏度时变为淡蓝色液体,在约-218摄氏度时变成雪花状的淡蓝色固体。
氧气分子:
2)氢气(H2)
氢气(Hydrogen)是世界上已知的最轻的气体。它的密度非常小,只有空气的1/14,即在标准大气压,0℃下,。所以氢气可作为飞艇的填充气体(由于氢气具有可燃性,安全性不高,飞艇现多用氦气填充)。灌好的氢气球,往往过一夜,第二天就飞不起来了。这是因为氢气能钻过橡胶上人眼看不见的小细孔,溜之大吉。不仅如此,在高温、高压下,氢气甚至可以穿过很厚的钢板。氢气主要用作还原剂。